誘導(dǎo)無(wú)線定位系統(tǒng)在行移臺(tái)車(chē)上的運(yùn)用

如圖所示，固定站的地址編碼發(fā)射器以同頻率分時(shí)方式分別將信號(hào)送給格雷母線標(biāo)準(zhǔn)線、交義線l、交叉線2，并通過(guò)電磁耦合方式把信號(hào)傳送到移動(dòng)站的天線箱。移動(dòng)站的地址編碼接收器按順序接收信號(hào)后，將兩對(duì)交叉線的信號(hào)分別與平行線(標(biāo)準(zhǔn)線)信號(hào)進(jìn)行相位比較，如果交叉線的信號(hào)相位與平行線的信號(hào)相位相同，那么定義地址為“0”；如果相位相反，定義地址為“l(fā)”。上圖4中地址l的兩對(duì)交叉線的信號(hào)相位與平行線的信號(hào)相位相同，因此地址1為“00”。地址2中的第一對(duì)交叉線的信號(hào)相位與平行線的信號(hào)相位相同，第二對(duì)交叉線的信號(hào)相位與平行線的信號(hào)相位相反，因此地址2為“01”。
從上面的分析可以看到，格雷母線用一對(duì)地址線可以檢測(cè)到2個(gè)地址，用二對(duì)地址線可以檢測(cè)到4個(gè)地址。實(shí)際上，用n對(duì)地址線可以檢測(cè)到2n個(gè)地址。
根據(jù)電磁學(xué)理論：
φ=S*B 其中：φ為磁通量，S為線陶面積，B為電磁強(qiáng)度。
e=N*dφ／dt其中：e為感應(yīng)電壓，N為線圈的匝數(shù)。
理論上講，只要將格雷母線最小步長(zhǎng)W取得足夠小，格雷母線定位精度就可以做得很高，但在工程上由于格雷母線芯線、天線箱尺寸誤差、機(jī)車(chē)擺動(dòng)，磁場(chǎng)分布不均勻性，以及外界干擾等因素，格雷母線最小步長(zhǎng)W取值受到一定限制。W取得太小，電磁感應(yīng)面積變小，地址檢測(cè)的信噪比低，造成地址不穩(wěn)定。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，W=200毫米較好。
格雷母線最小步長(zhǎng)W根據(jù)定位精度來(lái)確定，電纜長(zhǎng)度由格雷母線芯線的數(shù)量和最小步長(zhǎng)W確定。一般來(lái)說(shuō)：絕對(duì)定位精度μ=W／2 (其中W為格雷母線最小步長(zhǎng))格雷母線長(zhǎng)度L=2n*μ(其中n為格雷母線芯線的數(shù)量)通過(guò)上面的分析我們知道當(dāng)格雷母線最小步長(zhǎng)W=200毫米時(shí)，大地址的檢測(cè)精度為：
μ=W／2=200／2=100毫米。
如果格雷母線地址線為10對(duì)(G0一G9)，當(dāng)W=200毫米時(shí)，則格雷母線長(zhǎng)度為：
L=210*100(毫米)=102．4米。
地址線G0步長(zhǎng)200毫米，在100毫米開(kāi)始交叉；G1步長(zhǎng)400毫米，在200毫米開(kāi)始交叉；G2步長(zhǎng)800毫米，在400毫米開(kāi)始交叉，…；G8步長(zhǎng)51．2米，在25．6米交叉一次，；G9步長(zhǎng)102．4米，在51．2米交叉一次。
1．2．2 精密地址
在絕對(duì)地址的基礎(chǔ)上，對(duì)大地址進(jìn)行細(xì)分獲得高精密地址。
精密地址檢測(cè)方法是在格雷母線中增加一對(duì)地址線L0，LO交叉間隔跟G0一樣，只是錯(cuò)開(kāi)半個(gè)步長(zhǎng)，如圖4所示：

與絕對(duì)地址一樣，精密地址也分為車(chē)上檢測(cè)方式和地上檢測(cè)方式。兩種工作方式原理相同，這里以地上檢測(cè)方式為例。
如圖5所示，GO，LO兩對(duì)線的交叉間距一致，均為200毫米，且錯(cuò)開(kāi)100毫米，其中R線為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)線，不交叉。

當(dāng)移動(dòng)站的天線箱線圈中通入交變電流時(shí)，地址線GO、L0產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如下：

V0、V1――電纜芯線G0、LO上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)幅度；
dφ0、dφ1――通過(guò)電纜芯線G0、L0的磁通變化量；
N―一格雷母線芯線圈數(shù)，在這里N=1；
B――磁場(chǎng)強(qiáng)度；
S――磁場(chǎng)作用在電纜芯線G0、LO上的有效面積；
設(shè)S0是磁場(chǎng)作用在芯線GO上的有效面積，S1是磁場(chǎng)作用在芯線LO上的有效面積，H為電纜的寬度，W為格雷母線芯線的最小步長(zhǎng)。當(dāng)移動(dòng)站上的天線箱按圖5中方式移動(dòng)時(shí)(移動(dòng)距離為X，X100毫米)。
則： V0=一dφ0／dt=一BdSO／dt=一Bd(HW一2HX)／dt…(4)
V1=一dφl(shuí)／dt=一BdSl／dt=一Bd(2HX)／dt ……(5)
在同一時(shí)間間隔內(nèi)，由(4)／(5)得：
V0／Vl=W／2X―1 ……(6)
格雷母線安裝好后，當(dāng)天線箱信號(hào)源不變時(shí)，由式(6)可知，當(dāng)X100毫米范圍內(nèi)，VO／Vl與X成線性關(guān)系。由于G0、LO的交叉間距相同且錯(cuò)開(kāi)100毫米，故在100毫米間距的每個(gè)位置總有一個(gè)V0／Vl比值對(duì)應(yīng)，且這個(gè)比值不受環(huán)境噪音和接收信號(hào)電平波動(dòng)的影響。